知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注。
（1）甲烷是一种理想的洁净燃料。已知：
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-802.3kJ•mol^-1
H₂O（1）=H₂O（g），△H=+44.0kJ•mol^-l
写出常温常压下甲烷完全燃烧的热化学方程式______，计算4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出热量为______kJ。
（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H=+206．lkJ•mol^-l。
①800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。

CH₄	H₂O	CO	H₂
3.0 mol•L‾¹	8.5 mol•L‾¹	2.0 mol•L‾¹	2.0 mol•L‾¹

则此时正、逆反应速率的关系是正反应速率______逆反应速率。（填“＞”、“＜”、“=”）
②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验
（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。

实验序号	温度/℃	压强/kPa	CH₄初始浓度/mol•L‾¹	H₂O初始浓度/mol•L‾¹
1	360	p	2.00	6.80
2	t	101	2.00	6.80
3	360	101	2.00	6.80

表中t=______，P=______；设计实验2、3的目的是______；
实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是______（用K₁、K₂、K₃表示）。

难度：较易

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2．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义，对于密闭容器中的反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）+Q
（1）写出该反应的逆反应的化学平衡常数表达式______，升高温度，该反应化学反应速率______，氢气的转化率______（以上均填“增大”、“减小”或“不变”）。实际生产中温度一般控制在500℃，原因是______。
（2）能表示该反应在恒温恒容密闭容器中t₁时刻后已经达到平衡状态的图示是______。
（3）浓度0.1mol•L^-1的氨水，pH为11．当用蒸馏水稀释100倍时，则NH₃•H₂O的电离平衡将向______方向移动（填“正”或“逆”），溶液的pH将为______9（“大于”“小于”“等于”）。
设计一个简单实验，证明一水合氨是弱碱：______。
某化学兴趣小组进行了下列关于氯化铵的课外实验：
【实验操作】

浸过氯化钠溶液的布条很快烧光，浸过氯化铵溶液的布条不燃烧，冒出白烟。
（4）氯化铵饱和溶液中离子浓度由大到小的顺序是______。白烟的成分是______。
（5）请推测浸过氯化铵溶液的布条不燃烧、不易着火的主要原因（写出一条即可）。______

难度：中等

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3．
为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量\(\rm{.}\)有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要．
\(\rm{(1)}\)在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质．
已知：\(\rm{①N_{2}(g)+O_{2}(g)═2NO(g)\triangle H_{1}=+180.5kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{②C}\)和\(\rm{CO}\)的燃烧热\(\rm{(\triangle H)}\)分别为\(\rm{-393.5kJ⋅mol^{-1}}\)和\(\rm{-283kJ⋅mol^{-1}}\)
则\(\rm{2NO(g)+2CO(g)═N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)的\(\rm{\triangle H=}\) ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{(2)}\)将\(\rm{0.20mol}\) \(\rm{NO}\)和\(\rm{0.10mol}\) \(\rm{CO}\)充入一个容积为\(\rm{1L}\)的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示．

\(\rm{①CO}\)在\(\rm{0-9min}\)内的平均反应速率\(\rm{v(CO)=}\) ______ \(\rm{mol⋅L^{-1}⋅min^{-1}(}\)保留两位有效数字\(\rm{)}\)；第\(\rm{12min}\)时改变的反应条件可能为 ______ ．
A.升高温度\(\rm{B.}\)加入\(\rm{NO}\) \(\rm{C.}\)加催化剂\(\rm{D.}\)降低温度
\(\rm{②}\)该反应在第\(\rm{24min}\)时达到平衡状态，\(\rm{CO_{2}}\)的体积分数为 ______ \(\rm{(}\)保留三位有效数字\(\rm{)}\)，化学平衡常数值为 ______ \(\rm{(}\)保留两位有效数字\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)烟气中的\(\rm{SO_{2}}\)可用某浓度\(\rm{NaOH}\)溶液吸收，若将一定量的\(\rm{SO_{2}}\)气体通入到\(\rm{300mL}\) \(\rm{NaOH}\)的溶液中，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，产生的气体与反应的\(\rm{HCl}\)两者物质的量的关系如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{(}\)气体的溶解和\(\rm{HCl}\)的挥发忽略，\(\rm{NaHSO_{3}}\)水溶液为酸性\(\rm{)}\)：
\(\rm{①O}\)点溶液中所含溶质的化学式为 ______ ；
\(\rm{②a}\)点溶液中各离子溶度大小关系为 ______ ．

难度：较易

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4．
硫化碳又称氧硫化碳\(\rm{(}\)化学式为\(\rm{COS)}\)，是农药、医药和其它有机合成的重要原料。\(\rm{COS}\)的合成方法之一是在无溶剂的条件下用\(\rm{CO}\)与硫蒸气反应制得，该法流程简单、收效高，但含有\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)等杂质。
\(\rm{(1)COS}\)的电子式为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)已知\(\rm{CO_{2}}\)催化加氢合成乙醇的反应原理是：
\(\rm{2CO_{2}(g)+6H_{2}(g)⇌C_{2}H_{5}OH+3H_{2}O(g)\triangle H=-173.6}\) \(\rm{kJ/mol}\)
如图是不同起始投料时，\(\rm{CO_{2}}\)的平衡转化率随温度变化的关系，图中\(\rm{m= \dfrac {n(H_{2})}{n(CO_{2})}}\)，为起始时的投料比，则 \(\rm{m_{1}}\)、\(\rm{m_{2}}\)、\(\rm{m_{3}}\)从大到小的顺序为 ______ ，理由是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)天然气部分氧化制取的化工原料气中，常含有\(\rm{COS.}\)目前\(\rm{COS}\)水解是脱除\(\rm{COS}\)的常见方法，即\(\rm{COS}\)在催化剂作用下与水蒸气反应生成硫化氢，生成的硫化氢可用氧化锌等脱硫剂脱除。
\(\rm{①COS}\) 水解的化学方程式为 ______ 。
\(\rm{②}\)常温下，实验测得脱硫\(\rm{(}\)脱除硫化氢\(\rm{)}\)反应过程中，每消耗\(\rm{4.05gZnO}\)，放出\(\rm{3.83}\) \(\rm{kJ}\)热量。该脱硫反应的热化学方程式为 ______ 。
\(\rm{③}\)近年来，电化学间接氧化法处理硫化氢的技术得到较快发展。该方法是利用\(\rm{Fe^{3+}}\)在酸性条件下与\(\rm{H_{2}S}\)反应生成硫单质，反应后的溶液再用电解的方法“再生”，实现循环利用。电解法使\(\rm{Fe^{3+}}\)“再生”的离子方程式为 ______ ，该反应的阳极材料是 ______ 。
\(\rm{④}\)常温下，\(\rm{HCl}\)和\(\rm{CuCl_{2}}\)的混合溶液中，\(\rm{c(H^{+})=0.30mol/L}\)，\(\rm{c(Cu^{2+})=0.10mol/L}\)，往该溶液中通入\(\rm{H_{2}S}\) 至饱和\(\rm{(H_{2}S}\)的近似浓度为\(\rm{0.10mol/L)}\)， ______ \(\rm{(}\)填“能”或“不能”\(\rm{)}\)出现沉淀，用必要的计算过程和文字说明理由。
\(\rm{(}\)已知\(\rm{K_{a1}(H_{2}S)=1.3×10^{-7}}\)，\(\rm{K_{a2}(H_{2}S)=7.0×10^{-5}}\)，\(\rm{K_{sp}(CuS)=1.4×10^{-36})}\)

难度：较易

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5．

在生活中，需要对化学反应的速率和化学反应的限度进行研究，以便控制化学反应。

I.某实验小组以\(\rm{H_{2}O_{2}}\)分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。

	反应物	催化剂	温度
\(\rm{①}\)	\(\rm{10mL10\% H2O2}\)溶液	无	\(\rm{25℃}\)
\(\rm{②}\)	\(\rm{10mL20\% H2O2}\)溶液	无	\(\rm{25℃}\)
\(\rm{③}\)	\(\rm{10mL20\% H2O2}\)溶液	无	\(\rm{40℃}\)
\(\rm{④}\)	\(\rm{10mL20\% H2O2}\)溶液	\(\rm{1 mL 0.1mol·L-1FeCl3}\)溶液	\(\rm{40℃}\)

通过测定氧气的体积随时间的变化做出了如下图所示，请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)代表实验\(\rm{①}\)的图示是_____________。

\(\rm{(2)}\)对比实验\(\rm{③}\)和\(\rm{④}\)的目的是_____________。

\(\rm{(3)}\)通过上面对比实验，所得的实验结论是：_____________。

Ⅱ\(\rm{.}\)一定温度下，在体积为\(\rm{2L}\)的恒容密闭容器中充入\(\rm{1 mol N_{2}}\)和\(\rm{3 mol H_{2}}\)，一定条件下发生反应：\(\rm{N_{2}(g) + 3H_{2}(g)\overset{}{⇌} 2NH_{3}(g)}\)，测得其中\(\rm{N_{2}(g)}\)物质的量随时间变化如图。

\(\rm{(4)}\)从开始反应到\(\rm{t_{1}}\)时刻，氨气的平均反应速率为_____________。

\(\rm{(5)}\)已知\(\rm{1 mol N≡N}\)键断裂时吸收热量\(\rm{946 kJ}\)，\(\rm{1 mol H-H}\)键断裂时吸收热量\(\rm{436 kJ}\)，\(\rm{1 mol N-H}\)键断裂时吸收热量\(\rm{391 kJ}\)，则反应达平衡时放出热量_________\(\rm{kJ}\)，平衡时氢气的转化率为_____________。

\(\rm{(6)}\)在\(\rm{t_{3}}\)时刻，对于可逆反应所达状态，下列说法正确的有_________。

A.一个\(\rm{N≡N}\)键断裂的同时，有\(\rm{6}\)个\(\rm{N-H}\)键断裂

B.\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{NH_{3}}\)的分子数之比为\(\rm{1∶3∶2}\)

C.\(\rm{t_{1}}\)时的正反应速率比\(\rm{t_{2}}\)时的小

D.正反应速率\(\rm{v(H_{2})=0.6 mol/(L·min)}\)，逆反应速率\(\rm{v(NH_{3})=0.2 mol/(L·min)}\)

难度：较难

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6．
欧盟原定于\(\rm{2012}\)年\(\rm{1}\)月\(\rm{1}\)日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中\(\rm{CO_{2}}\)的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫\(\rm{.}\)请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质．

\(\rm{(1)}\)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒\(\rm{(}\)杂质\(\rm{)}\)，这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：

___\(\rm{ C+}\)___\(\rm{ KMnO_{4}+\_}\) \(\rm{H_{2}SO_{4}→\_CO_{2}↑+\_MnSO_{4}+\_K_{2}SO_{4}+}\)___\(\rm{H_{2}O}\)

\(\rm{(2)}\)焦炭可用于制取水煤气\(\rm{.}\)测得\(\rm{12g}\)碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了\(\rm{131.6kJ}\)热量\(\rm{.}\)该反应的热化学方程式为___________________

\(\rm{(3)}\)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇：

\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g) \underset{催化剂}{\overset{加热}{⇌}} CH_{3}OH(g)\triangle H=akJ/mol}\)．

如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数\(\rm{(K)}\)．

温度

\(\rm{250℃}\)

\(\rm{300℃}\)

\(\rm{350℃}\)

\(\rm{K}\)

\(\rm{2.041}\)

\(\rm{0.270}\)

\(\rm{0.012}\)

\(\rm{①}\)判断反应达到平衡状态的依据是_____．

A.生成\(\rm{CH_{3}OH}\)的速率与消耗\(\rm{CO}\)的速率相等

B.混合气体的平均相对分子质量不变

C.混合气体的密度不变

D.\(\rm{CH_{3}OH}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)的浓度都不再发生变化

\(\rm{②}\)某温度下，将\(\rm{2mol CO}\)和一定量的\(\rm{H_{2}}\)充入\(\rm{2L}\)的密闭容器中，充分反应\(\rm{10min}\)后，达到平衡时测得\(\rm{c(CO)=0.2mol/L}\)，则以\(\rm{H_{2}}\)表示的反应速率\(\rm{v(H_{2})=}\)__________．

\(\rm{(4)CO}\)还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用\(\rm{Li_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)的熔融盐混合物作电解质，\(\rm{CO}\)为负极燃气，空气与\(\rm{CO_{2}}\)的混合气为正极助燃气，制得在\(\rm{650℃}\)下工作的燃料电池，其正极反应式：\(\rm{O_{2}+2CO_{2}+4e^{-}═2CO_{3}^{2-}}\)，则负极反应式：_________________________________________．

\(\rm{(5)}\)向\(\rm{BaSO_{4}}\)沉淀中加入饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使\(\rm{BaSO_{4}}\)全部转化为\(\rm{BaCO_{3}}\)，发生反应：\(\rm{BaSO_{4}(s)+CO_{3}^{2-}(aq)═BaCO_{3}(s)+SO_{4}^{2}(aq).}\)已知某温度下该反应的平衡常数\(\rm{K=4.0×10^{-2}}\)，\(\rm{BaSO_{4}}\)的\(\rm{K_{sp}=1.0×10^{-10}}\)，则 \(\rm{BaCO_{3}}\)的溶度积\(\rm{K_{sp}=}\) \(\rm{{\,\!}}\)　．

难度：较易

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温度	\(\rm{250℃}\)	\(\rm{300℃}\)	\(\rm{350℃}\)
\(\rm{K}\)	\(\rm{2.041}\)	\(\rm{0.270}\)	\(\rm{0.012}\)